Mitigación de la cavitación de extremo de alabe mediante la implementación de inyección de aire en un modelo a escala reducida de turbina Kaplan

Autores
Rivetti, Arturo; Angulo, Mauricio Abel; Lucino, Cecilia Verónica; Liscia, Sergio Oscar
Año de publicación
2015
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Las Turbinas Kaplan que operan en condiciones de alta carga pueden estar sometidas a vibraciones excesivas, ruido y cavitación. En estos casos puede presentarse erosión por cavitación sobre el anillo de descarga asociada al desarrollo de cavitación de extremo de alabe. Este fenómeno involucra características de diseño tales como sobreapertura de los alabes del distribuidor; perfil de los alabes del rodete; el incremento del huelgo debido a la apertura del alabe; la altura neta de aspiración; el punto de operación; el espesor del anillo de descarga, entre otras. Con el objetivo de mitigar las vibraciones generadas por cavitación sobre el anillo de descarga, se diseñó e implementó la inyección presurizada de aire por encima del plano medio del rodete en el modelo físico a escala reducida. El ingreso de aire fue registrado mediante el uso de una cámara de alta velocidad para estudiar la trayectoria del mismo hasta el núcleo del vórtice de extremo de álabe. El postprocesamiento de las señales de aceleración muestra que el nivel de vibraciones y la amplitud de la frecuencia RSI (interacción rotorestator) decrecen proporcionalmente con el incremento del caudal de aire inyectado, mientras que el rendimiento de la turbina disminuye. Estos resultados revelan el potencial de mitigación de la inyección de aire para prevenir el daño por cavitación y serán útiles para futuros ensayos a realizar en la turbina a escala prototipo, orientados a determinar el caudal de inyección óptimo y el tamaño y distribución de los puntos de inyección.
Publicado en Terceras Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión. La Plata: Universidad Nacional de La Plata, 2015.
Facultad de Ingeniería
Materia
Ingeniería
Ingeniería Hidráulica
Vibración
turbina
inyección de aire
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
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